矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应研究

1

作者 王琪 肖雯 +1 位作者 李应刚 李晓彬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期114-119,共6页

基于理想刚塑性材料假设,采用功率守恒原理建立了矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型,并通过有限元模型验证了理论模型的准确性。在此基础上,分析了冲头宽度和泡沫芯层厚度对结构塑性动力响应的影响机理。结果表明,矩形冲头... 基于理想刚塑性材料假设,采用功率守恒原理建立了矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型,并通过有限元模型验证了理论模型的准确性。在此基础上,分析了冲头宽度和泡沫芯层厚度对结构塑性动力响应的影响机理。结果表明,矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型预测结果与数值计算结果吻合良好。冲头宽度减小会导致夹芯结构塑性变形增大,增加泡沫芯层厚度可以提高夹芯结构抗冲击性能。 展开更多

关键词 矩形碰撞载荷 泡沫夹芯板 理想刚塑性理论 塑性动力响应 仿真验证

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爆炸载荷作用下单向加筋方板的大挠度塑性动力响应分析 被引量：11

2

作者 刘敬喜 刘尧 +1 位作者 汤皓泉 李威 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期182-187,共6页

从分别列出加筋板面板以及加强筋的运动方程出发,详细分析了爆炸载荷作用下单向加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明:取决于加强筋的相对刚度以及载荷峰值的大小,加筋板的运动将呈现三种不同的模式。限于讨论加筋板的总体变形... 从分别列出加筋板面板以及加强筋的运动方程出发,详细分析了爆炸载荷作用下单向加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明:取决于加强筋的相对刚度以及载荷峰值的大小,加筋板的运动将呈现三种不同的模式。限于讨论加筋板的总体变形模式。首先讨论了同时计及弯矩和面力(轴力)作用的解析解,在此基础上进一步讨论了忽略弯矩影响的薄膜解以及能量解。理论结果与已有的试验结果在多数情况下符合良好,表明提出的简化理论分析方法能对爆炸载荷下单向加筋固支方板的永久变形做出较为合理的预报。 展开更多

关键词 加筋板 爆炸载荷 失效模式 大变形 动力塑性响应

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冲击荷载作用下简支圆板的塑性动力响应统一解 被引量：6

3

作者 王延斌 俞茂宏 +1 位作者 肖耘 李林生 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期405-414,共10页

采用统一强度理论求解了简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题,得出了统一的动力塑性极限荷载、内力场和速度场,并给出了上限解和下限解。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极... 采用统一强度理论求解了简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题,得出了统一的动力塑性极限荷载、内力场和速度场,并给出了上限解和下限解。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。根据选择不同的拉压比参数α,本文所给出的解可以适用于各种拉压异性和拉压同性材料。Tresca解、Mohr Coulomb解和双剪统一屈服准则解是本文的特例,Mises解是本文当α=1和b=0.5时的线性逼近。研究结果表明,拉压比α和强度理论参数b对动力解的影响要大于对静力解的影响,所以,根据材料的不同选择合适的强度理论,对于更好的发挥材料的强度潜力,减轻结构的重量具有重要的意义。 展开更多

关键词 固体力学 动力塑性响应 统一强度理论 简支圆板 中等脉冲荷载 冲击荷载 统一解

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自由梁受集中质量横向撞击的刚-塑性动力响应 被引量：18

4

作者 席丰 杨嘉陵 +1 位作者 郑晓宁 金志刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期54-61,共8页

研究自由边界的矩形截面梁在自由端和对称中面分别受到质量块横向撞击后的刚－塑性动力响应，通过完全解分析、结合数值方法给出梁的瞬态变形，并讨论输入能量、质量比等参数对梁的最终变形、移行铰消失位置及能量耗散的影响。

关键词 自由梁 撞击 塑性动力响应 刚塑性 集中质量

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爆炸荷载下矩形板的塑性动力响应 被引量：20

5

作者 刘土光 朱科 郑际嘉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期166-169,共4页

本文采用Jones-Sawczuk控制方程,导出了脉冲荷载下矩形板最大残余挠度的简单理论计算公式,并应用该公式和动态屈服条件,计算了固支方板在爆炸荷载下的最大残余挠度值,与试验结果比较,取得了令人满意的结果。

关键词 爆炸反应 矩形板 塑性动力响应

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低速大质量球头弹冲击下薄板塑性动力响应分析 被引量：6

6

作者 侯海量 朱锡 +1 位作者 李伟 梅志远 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第5期56-61,共6页

为研究半穿甲导弹冲击下舷侧结构抗侵彻性能及机理,探讨舷侧抗半穿甲导弹侵彻结构设计,假设低速大质量球头弹冲击下薄板的穿甲破坏可分为隆起变形、碟形变形和弹体贯穿3个阶段,采用理想刚-塑性材料本构模型,同时考虑剪切、弯曲及薄膜拉... 为研究半穿甲导弹冲击下舷侧结构抗侵彻性能及机理,探讨舷侧抗半穿甲导弹侵彻结构设计,假设低速大质量球头弹冲击下薄板的穿甲破坏可分为隆起变形、碟形变形和弹体贯穿3个阶段,采用理想刚-塑性材料本构模型,同时考虑剪切、弯曲及薄膜拉伸对薄板变形和失效的作用,分析了薄板在冲击过程中的塑性动力响应及三个阶段中的变形吸能,并采用材料有效塑性应变失效准则分析了薄板的穿甲破坏准则,得到了弹体穿甲后的剩余动能和速度、薄板的弹道极限速度以及薄板的最大塑性变形。模型计算结果与实验结果及有限元分析结果吻合良好。 展开更多

关键词 爆炸力学 薄板 塑性动力响应 穿甲 破坏机理 低速 冲击

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水下爆炸冲击波作用下平板塑性动力响应的数值模拟 被引量：9

7

作者 贾宪振 胡毅亭 +2 位作者 董明荣 许学忠 刘家骢 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第6期41-44,共4页

根据流固耦合的Taylor平板理论和Cole的水下爆炸经验公式,得到了水下爆炸冲击波作用下平板迎爆面的总压力载荷,并将该压力载荷嵌入到ABAQUS程序的用户自定义载荷子程序VDLOAD中,实现了对ABAQUS的二次开发。作为验证,利用该方法模拟了水... 根据流固耦合的Taylor平板理论和Cole的水下爆炸经验公式,得到了水下爆炸冲击波作用下平板迎爆面的总压力载荷,并将该压力载荷嵌入到ABAQUS程序的用户自定义载荷子程序VDLOAD中,实现了对ABAQUS的二次开发。作为验证,利用该方法模拟了水下爆炸冲击波作用下固支平板的塑性动力响应,模拟结果与试验结果吻合良好。与通用的模拟方法相比,本文所采用的模拟方法在保证较高计算精度的前提下,可以显著降低计算成本并简化建模过程,对于工程应用具有一定参考和实用价值。 展开更多

关键词 水下爆炸 塑性动力响应 平板 数值模拟

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含缺陷的固支梁在阶跃载荷作用下塑性动力响应的完全解 被引量：5

8

作者 杨嘉陵 余同希 华云龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1991年第2期20-29,共10页

本文分析了含两个对称缺陷的固支梁在阶跃载荷作用下的刚塑性动力响应,给出了不同载荷幅值区段的响应模式,求得了完全解,指出在结构参数和缺陷参数与外载之间存在着比较复杂的关系。表现在结构的响应模式高达十几种。它们可能是双自由... 本文分析了含两个对称缺陷的固支梁在阶跃载荷作用下的刚塑性动力响应,给出了不同载荷幅值区段的响应模式,求得了完全解,指出在结构参数和缺陷参数与外载之间存在着比较复杂的关系。表现在结构的响应模式高达十几种。它们可能是双自由度的三铰(整体五铰)模式,也可能是单自由度的双铰(整体三铰)模式。但是当载荷幅值很高时,都会出现一种固定的三铰模式。另一方面,在缺陷处通常存在一个塑性铰,这种现象反映了缺陷造成的应变集中效应。 展开更多

关键词 固支梁 载荷 塑性动力响应 解

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结构塑性动力响应实验研究的简要综述 被引量：4

9

作者 赵亚溥 方竞 余同希 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期326-341,共16页

讨论和总结了结构塑性动力响应中的相似方法以及进行模化实验所应遵循的原则，对冲击载荷下多种结构塑性动力响应的实验研究进行了简要综述．

关键词 结构 冲击载荷 塑性动力响应 实验研究 相似法

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正多边形板的塑性动力响应——小挠度分析和大挠度分析 被引量：9

10

作者 陈发良 余同希 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期106-116,共11页

本文基于刚性板块的总体平衡,建立运动方程,首次完整地分析了正多边形板的塑性动力响应,得到了周边简支或固支的正多边形板在均布矩形脉冲作用下的塑性动力响应小挠度解析解,并用膜力因子法作了大挠度理论分析。所得的结果包含了作为特... 本文基于刚性板块的总体平衡,建立运动方程,首次完整地分析了正多边形板的塑性动力响应,得到了周边简支或固支的正多边形板在均布矩形脉冲作用下的塑性动力响应小挠度解析解,并用膜力因子法作了大挠度理论分析。所得的结果包含了作为特例的正方形板、圆板等情形,具有广泛应用价值,同时具有理论上和数学上的意义。 展开更多

关键词 正多边形 板 塑性动力响应 大挠度

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爆炸载荷作用下混凝土板的塑性动力响应 被引量：3

11

作者 何建 王善 唐平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期798-800,共3页

采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土—结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,... 采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土—结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,建立板的运动响应微分方程,得到固支混凝土方板塑性大变形的理论计算公式.结果表明:理论计算与试验及程序分析结果吻合较好,表明该方法可应用于地下混凝土板类结构在非接触爆炸载荷作用下的毁伤或人防结构的工程预测. 展开更多

关键词 人防结构 爆炸载荷 塑性动力响应 刚塑性

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爆炸载荷作用下单向加筋板的塑性动力响应分析 被引量：4

12

作者 刘敬喜 刘尧 李威 《中国舰船研究》 2010年第5期6-9,共4页

从加筋板面板以及加强筋的运动方程出发,分析了爆炸载荷作用下单根加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明:加筋板的运动,取决于加强筋的相对刚度以及载荷峰值的大小,将呈现出3种不同的模式。研究仅限于讨论加筋板的总体变形模式,... 从加筋板面板以及加强筋的运动方程出发,分析了爆炸载荷作用下单根加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明:加筋板的运动,取决于加强筋的相对刚度以及载荷峰值的大小,将呈现出3种不同的模式。研究仅限于讨论加筋板的总体变形模式,具体讨论了单向加筋固支方板在忽略弯矩影响下的薄膜解法。得到的理论结果与已有的试验结果在多数情况下符合良好,表明简化理论分析方法能对爆炸载荷下单向加筋固支方板的永久变形做出较为合理的预报。 展开更多

关键词 加筋板 爆炸载荷 破坏模式 大变形 塑性动力响应

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简支圆板在冲击荷载作用下的塑性动力响应分析 被引量：3

13

作者 王延斌 魏雪英 俞茂宏 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期435-441,共7页

采用双剪应力强度理论求解了拉压异性材料简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题 ,得出了塑性动力极限荷载、内力场和速度场。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力... 采用双剪应力强度理论求解了拉压异性材料简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题 ,得出了塑性动力极限荷载、内力场和速度场。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。研究结果表明 ,材料的拉压强度比对动力解的影响要大于对静力解的影响 ,所以 ,根据材料的不同 ,选择合适的强度理论 。 展开更多

关键词 冲击荷载 塑性动力响应 拉压异性 双剪应力强度理论 简支圆板

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自由梁两端受阶跃载荷时的塑性动力响应完全解 被引量：2

14

作者 董军 刘旭红 姚顺忠 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期154-157,共4页

采用刚塑性模型分析自由梁在两端点受到集中阶跃载荷作用时的小变形动力响应,给出了不同载荷组合下梁的变形模式,构造了其动力响应完全解,并讨论了塑性耗散在输入结构的能量中所占的比例。与自由梁单点受强动荷载作用不同,梁的变形模式... 采用刚塑性模型分析自由梁在两端点受到集中阶跃载荷作用时的小变形动力响应,给出了不同载荷组合下梁的变形模式,构造了其动力响应完全解,并讨论了塑性耗散在输入结构的能量中所占的比例。与自由梁单点受强动荷载作用不同,梁的变形模式取决于两端点阶跃载荷的某组合函数的值。结果结果表明:只要存在塑性耗散,耗散的能量就占外载输入能量的1/3。 展开更多

关键词 阶跃载荷 塑性动力响应 变形模式 塑性耗散

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斜拉网格结构的弹塑性动力响应分析 被引量：4

15

作者 周岱 刘红玉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期638-642,共5页

针对斜拉网格结构体系的弹塑性动力响应问题 ,阐明斜拉索非线性特性 ,建立索塔塔柱刚度矩阵 ,研究空间杆单元恢复力模型及其弹塑性状态转换判定方法 ,给出临界点处的处理方法和结构弹塑性动力响应的计算策略 .数值分析该类结构动力特性... 针对斜拉网格结构体系的弹塑性动力响应问题 ,阐明斜拉索非线性特性 ,建立索塔塔柱刚度矩阵 ,研究空间杆单元恢复力模型及其弹塑性状态转换判定方法 ,给出临界点处的处理方法和结构弹塑性动力响应的计算策略 .数值分析该类结构动力特性及线性和弹塑性振动问题 .结果显示 ,斜拉索的存在提高了结构刚度 ,可显著改变结构振动特性 ,竖向地震响应明显大于水平向地震响应 ,弹塑性位移。 展开更多

关键词 斜拉网格结构 弹塑性动力响应 斜拉索 塔柱 空间结构 刚度矩阵

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阻尼介质中简支圆板在大挠度时的塑性动力响应 被引量：3

16

作者 赵亚溥 薛大为 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1991年第10期871-878,共8页

本文从理论上分析了受矩形脉冲荷载作用的阻尼介质中简支理想刚塑性圆板在大挠度时的塑性动力响应.文中给出了在中载和高载情况下各相的解析解.

关键词 阻尼介质 简支圆板 塑性动力响应

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自由梁受集中质量两点撞击的刚塑性动力响应 被引量：5

17

作者 刘旭红 董军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期318-324,共7页

对矩形截面自由梁在两端同时受到完全相同的集中质量横向撞击问题进行了理论上的研究 ,通过采用刚塑性的材料模型得到了其动力响应完全解。结合数值方法给出了梁的瞬态变形 ,并讨论了输入能量、质量比等参数对梁的最终变形、能量耗散的... 对矩形截面自由梁在两端同时受到完全相同的集中质量横向撞击问题进行了理论上的研究 ,通过采用刚塑性的材料模型得到了其动力响应完全解。结合数值方法给出了梁的瞬态变形 ,并讨论了输入能量、质量比等参数对梁的最终变形、能量耗散的影响。针对典型算例将完全解的结果与MSC/Dytran的计算结果进行了比较 ,两者具有合理的近似 ,但理论预测的结果略高估计了梁的最终变形。 展开更多

关键词 自由梁 集中质量两点撞击 刚塑性动力响应 变形 数值方法 塑性耗散 材料模型

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结构刚塑性动力解的弹性补偿

18

作者 余同希 胡庆洁 朱凌 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页

近年来,我国学者以膜力因子法和饱和分析方法相结合为理论工具,对梁、板等结构件在脉冲载荷作用下的塑性大变形行为作了全面深入的研究,为脉冲加载下结构的最终挠度提供了优于历史上各种刚塑性近似解的最佳刚塑性预测公式。然而,由于实... 近年来,我国学者以膜力因子法和饱和分析方法相结合为理论工具,对梁、板等结构件在脉冲载荷作用下的塑性大变形行为作了全面深入的研究,为脉冲加载下结构的最终挠度提供了优于历史上各种刚塑性近似解的最佳刚塑性预测公式。然而,由于实际工程应用中金属结构弹塑性动力响应的复杂性和数值模拟的局限性,与考虑材料弹性效应的结果相比,刚塑性解对脉冲加载下结构所预测的最终挠度的误差有多大,是一个亟待解决的关键问题。对这个问题的首阶段研究成果厘清了材料弹性对脉冲加载下结构塑性动态大变形的影响,定量评估了由最佳刚塑性理论解与弹塑性数值模拟得到的最终挠度预测结果之间的差异。在此基础上,提出了补偿弹性效应的策略和方法,即:在已有的最佳刚塑性解预测的挠度基础上添加一个补偿项,将补偿项表达为脉冲载荷强度的效应与结构自身刚度的效应分离的变量函数,并尽量减少待定系数/指数的数量,以求表达式的简洁;根据这些原则在金属结构的主要工程应用领域内选定结构刚度和外载参数的变化范围,对固支梁和固支方板的案例实施拟合与补偿,最后得到了对梁和板增添补偿项后的简单而实用的最终挠度预测公式,其相对误差在3%的范围之内,很适合工程设计应用。文末列表给出了符号与公式的一览,并对梁和方板的结果作了综合和比较。 展开更多

关键词 结构塑性动力响应 脉冲载荷 固支梁和固支方板 弹性效应补偿 最终挠度的最佳预测

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爆炸冲击荷载作用下弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析分析 被引量：1

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作者 康婷 白应生 +2 位作者 杨慧 孙惠香 张志刚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期61-66,共6页

用静力修正法和虚功原理,推导出了爆炸冲击荷载作用下,弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析表达式。其中:第一阶、二阶振型的影响用振型叠加法计算,其他高阶振型的影响用拟静力法计算。分析了爆炸冲击持续时间和弹性系数对梁动力响应的影响... 用静力修正法和虚功原理,推导出了爆炸冲击荷载作用下,弹性支撑梁弹塑性动力响应的解析表达式。其中:第一阶、二阶振型的影响用振型叠加法计算,其他高阶振型的影响用拟静力法计算。分析了爆炸冲击持续时间和弹性系数对梁动力响应的影响。结果表明:当冲击持续时间小于简支梁1/2自振周期时,可看作短时荷载,与刚性支撑相比,弹性支撑可有效降低梁跨中截面弯矩和相对位移,从而提高梁的抗爆承载力,且弹性系数越小,减振效果越好,但会引起较大端部位移;当持续时间大于简支梁1/2自振周期时,可看作长时荷载,在冲击作用阶段弹性支撑能够起到减振作用,但在残余振动阶段,若弹性系数选取不当,会使梁跨中截面弯矩增大,出现振动反弹,反而会降低梁的抗爆承载力,此时宜加设阻尼支撑。 展开更多

关键词 爆炸力学 振动理论 弹塑性动力响应 梁 弹性支撑

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十字交叉梁模型的塑性动力响应计算方法 被引量：1

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作者 杨棣 姚熊亮 +1 位作者 王军 李卓 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1237-1243,共7页

船体板架在水下爆炸载荷作用下的塑性动力响应计算是舰船抗爆性能研究中的一项重要工作,鉴于有限元法对其求解的计算效率无法保证,同时解析法对其求解有技术上的困难等研究现状,提出了一种将船体板架结构简化成刚塑性十字交叉梁,并通过... 船体板架在水下爆炸载荷作用下的塑性动力响应计算是舰船抗爆性能研究中的一项重要工作,鉴于有限元法对其求解的计算效率无法保证,同时解析法对其求解有技术上的困难等研究现状,提出了一种将船体板架结构简化成刚塑性十字交叉梁,并通过动量定理和动量矩定理由运动方程推导出十字交叉梁结构中横向和纵向构件二者在关联处有力的相互作用时的变形挠度的计算方法。利用此方法计算所得的结果,与实船舱段的有限元模型结果,以及实船舱段的水下爆炸试验的数据进行对比后,吻合较好。结果表明,力学模型选取是合理的,用于水下非接触爆炸的舰船板架挠度变形计算方法不仅保证了计算效率,也保证了计算精度,具有工程实用性。 展开更多

关键词 船体板架 塑性动力响应 十字交叉梁 刚塑性 水下非接触爆炸

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